应力的产生及消除

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内应力的产生及消除方法

内应力的产生及消除所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体内部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,内部固有的应力叫内应力,它是由于物体内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的.按照内应力作用的范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的内应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的内应力.塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力.内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放.当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象.几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显.内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能,光学性能,电学性能及外观质量.为此,必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法,最大程度地降低塑料制品内部的应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能.塑料内应力产生的原因产生内应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力的产生.依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类.(1)取向内应力取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应力.取向应力产生的具体过程为:*近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔中心层流速远高于表层流速,导致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向的取向.取向的大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的内力.用热处理的方法,可降低或消除塑料制品内的取向应力.塑料制品的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小,并呈抛物线变化.(2)冷却内应力冷却内应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产生的一种内应力.尤其是对厚壁塑料制品,塑料制品的外层首先冷却凝固收缩,其内层可能还是热熔体,这徉芯层就会限制表层的收缩,导致芯层处于压应力状态,而表层处于拉应力状态.塑料制品冷却内应力的分布为从制品的表层到内层越来越大,并也呈抛物线变化..另外,带金属嵌件的塑料制品,由于金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一均匀的内应力.除上述两种主要内应力外,还有以下几种内应力:对于结晶塑料制品而言,其制品内部各部位的结晶结构和结晶度不同也会产生内应力.另外还有构型内应力及脱模内应力等,只是其内应力听占比重都很小.影响塑料内应力产生的因素(1)分子链的刚性分子链刚性越大,熔体粘度越高,聚合物分子链活动性差,因而对于发生的可逆高弹形变恢复性差,易产生残余内应力口例如,一些分子链中含有苯环的聚合物,如PC,PPO,PPS等,其相应制品的内应力偏大.(2)分子链的极性一分子链的极性越大,分子间相互吸引的作用力越大,从而使分子间相互移动困难增大,恢复可逆弹性形变的程度减小,导致残余内应力大.例如,一些分子链中含有羰基,酯基,睛基等极性基团的塑料品种,其相应制品的内应力较大.(3)取代基团的位阻效应大分子侧基取代基团的体积越大,则妨碍大分子链自由运动导致残余内应力加大.例如,聚苯乙烯取代基团的苯基体积较大,因而聚苯乙烯制品的内应力较大.几种常见聚合物的内应力大小顺序如下:PPO>PSF>PC>ABS>PA6>PP>HDPE塑料内应力的降低与分散(1)原料配方设计1)选取分子量大,分子量分布窄的树脂聚合物分子量越大,大分子链间作用力和缠结程度增加,其制品抗应力开裂能力较强;聚合物分子量分布越宽,其中低分子量成分越大,容易首先形成微观撕裂,造成应力集中,便制品开裂.2)选取杂质含量低的树脂聚合物内的杂质即是应力的集中体,又会降低塑料的原有强度,应将杂质含量减少到最低程度.3)共混改性易出现应力开裂的树脂与适宜的其它树脂共混,可降低内应力的存在程度.例如,在PC中混入适量PS,PS呈近似珠粒状分散于PC连续相中,可使内应力沿球面分散缓解并阻止裂纹扩展,从而达到降低内应力的目的.再如,在PC中混入适量PE , PE球粒外沿可形成封闭的空化区,也可适当降低内应力.4)增强改性用增强纤维进行增强改性,可以降低制品的内应力,这是因为纤维缠结了很多大分子链,从而提高应力开裂能力.例如,30%GFPC的耐应力开裂能力比纯PC提高6倍之多.5)成核改性在结晶性塑料中加入适宜的成核剂,可以在其制品中形成许多小的球晶,使内应力降低并得到分散.(2)成型加工条件的控制在塑料制品的成型过程中,凡是能减小制品中聚合物分子取向的成型因素都能够降低取向应力;凡是能使制品中聚合物均匀冷却的工艺条件都能降低冷却内应力;凡有助于塑料制品脱模的加工方法都有利于降低脱模内应力.对内应力影响较大的加工条件主要有如下几种.①料筒温度较高的料筒温度有利于取向应力的降低,这是因为在较高的料筒温度,熔体塑化均匀,粘度下降,流动性增加,在熔体充满型腔过程中,分子取向作用小,因而取向应力较小.而在较低料筒温度下,熔体粘度较高,充模过程中分子取向较多,冷却定型后残余内应力则较大.但是,料筒温度太高也不好,太高容易造成冷却不充分,脱模时易造成变形,虽然取向应力减小,但冷却应力和脱模应力反而增大.②模具温度模具温度的高低对取向内应力和冷却内应力的影响都很大.一方面,模具温度过低,会造成冷却加快,易使冷却不均匀而引起收缩上的较大差异,从而增大冷却内应力;另一方面,模具温度过低,熔体进入模其后,温度下降加快,熔体粘度增加迅速,造成在高粘度下充模,形成取向应力的程度明显加大.模温对塑料结晶影响很大,模温越高,越有利于晶粒堆砌紧密,晶体内部的缺陷减小或消除,从而减少内应力.另外,对于不同厚度塑料制品,其模温要求不同.对于厚壁制品其模温要适当高一些.以PC为例,其内应力大小与模具温度的关系如表5-5所示.③注射压力注射压力高,熔体充模过程中所受剪切作用力大,产生取向应力的机会也较大.因此,为了降低取向应力和消除脱模应力,应适当降低注射压力..以PC为例,其内应力大小与注射压力的关系如表5-6所示..④保压压力保压压力对塑料制品内应力的影响大于注射压力的影响.在保压阶段,随着熔体温度的降低,熔体粘度迅速增加,此时若施以高压,必然导致分子链的强迫取向,从而形成更大的取向应力.⑤注射速度注射速度越快,越容易造成分子链的取向程度增加,从而引起更大的取向应力.但注射速度过低,塑料熔体进入模腔后,可能先后分层而形成熔化痕,产生应力集中线,易产生应力开裂.所以注射速度以适中为宜.最好采用变速注射,在速度逐渐减小下结束充模.⑥保压时间保压时间越长,会增大塑料熔体的剪切作用,从而产生更大的弹性形变,冻结更多的取向应力.所以,取向应力随保压时间延长和补料量增加而显著增大.⑦开模残余压力应适当调整注射压力和保压时间,使开模时模内的残余压力接近于大气压力,从而避免产生更大的脱模内应力.(3)塑料制品的热处理塑料制品的热处理是指将成型制品在一定温度下停留一段时间而消除内应力的方法.热处理是消除塑料制品内取向应力的最好方法.对于高聚物分子链的刚性较大,玻璃化温度较高的注塑件;对壁厚较大和带金属嵌件的制件;对使用温度范围较宽和尺寸精度要求较高的制件;时内应力较大而又不易自消的制件以及经过机械加工的制件都必须进行热处理.对制件进行热处理,可以使高聚物分子由不平衡构象向平衡构象转变,使强迫冻结的处于不稳定的高弹形变获得能量而进行热松弛,从而降低或基本消除内应力.常采用的热处理温度高于制件使用温度10~20℃或低于热变形温度5~10℃.热处理时间取决于塑料种类,制件厚度,热处理温度和注塑条件.一般厚度的制件,热处理1~2小时即可,随着制件厚度增大,热处理时间应适当延长.提高热处理温度和延长热处理时间具有相似的效果,但温度的效果更明显些.热处理方法是将制件放入水,甘油,矿物油,乙二醇和液体石蜡等液体介质中,或放入空气循环烘箱中加热到指定温度,并在该温度下停留一定时间,然后缓慢冷却到室温.实验表明,脱模后的制件立即进行热处理,对降低内应力,改善制件性能的效果更明显.此外,提高模具温度,延长制件在模内冷却时间,脱模后进行保温处理都有类似热处理的作用.尽管热处理是降低制件内应力的有效办法之一,但热处理通常只能将内应力降低到制件使用条件允许的范围,很难完全消除内应力.对PC制件进行较长时间的热处理时,PC分子链有可能进行有序的重排,甚至结晶,从而降低冲击韧性,使缺口冲击强度降低.因而,不应把热处理作为降低制件内应力的唯一措施.(4)塑料制品的设计①塑料制品的形状和尺寸在具体设计塑料制品时,为了有效地分散内应力,应遵循这样的原则:制品外形应尽可能保持连续性,避免锐角,直角,缺口及突然扩大或缩小.对于塑料制品的边缘处应设计成圆角,其中内圆角半径应大于相邻两壁中薄者厚度的70%以上;外圆角半径则根据制品形状而确定.对于壁厚相差较大的部位,因冷却速度不同,易产生冷却内应力及取向内应力.因此,应设计成壁厚尽可能均匀的制件,如必须壁厚不均匀,则要进行壁厚差异的渐变过渡.②合理设计金属嵌件塑料与金属的热膨胀系数相差5~10倍,因而带金属嵌件的塑料制品在冷却时,两者形成的收缩程度不同,因塑料的收缩比较大而紧紧抱住金属嵌件,在嵌件周围的塑料内层受压应力,而外层受拉应力作用,产生应力集中现象.在具体设汁嵌件时,应注意如下几点,以帮助减小或消除内应力.a.尽可能选择塑料件作为嵌件.b.尽可能选择与塑料热膨胀系数相差小的金属材料做嵌件材料,如铝,铝合金及铜等.c.在金属嵌件上涂覆一层橡胶或聚氨酯弹性缓冲层,并保证成型时涂覆层不熔化,可降低两者收缩差.d.对金属嵌件进行表面脱脂化处理,可以防止油脂加速制品的应力开裂.e.金属嵌件进行适当的预热处理.f.金属嵌件周围塑料的厚度要充足.例如,嵌件外径为D,嵌件周围塑料厚度为h,则对铝嵌件塑料厚度h≥0.8D;对于铜嵌件,塑料厚度h≥0.9 D.g.金属嵌件应设计成圆滑形状,最好带精致的滚花纹.③塑料制品上孔的设计塑料制品上孔的形状,孔数及孔的位置都会对内应力集中程度产生很大的影响. 为避免应力开裂,切忌在塑料制品上开设棱形,矩形,方形或多边形孔.应尽可能开设圆形孔,其中椭圆形孔的效果最好,并应使椭圆形孔的长轴平行于外力作用方向.如开设圆孔,可增开等直径的工艺圆孔,并使相邻两圆孔的中心连接线平行于外力作用方向,这样可以取得与椭圆孔相似的效果;还有一种方法,即在圆孔周围开设对称的槽孔,以分散内应力.(5)塑料模具的设计在设计塑料模具时,浇注系统和冷却系统对塑料制品的内应力影响较大,在具体设计时应注意如下几点.①浇口尺寸过大的浇口将需要较长的保压补料时间,在降温过程中的补料流动必定会冻结更多的取向应力,尤其是在补填冷料时,将给浇口附近造成很大的内应力.适当缩小浇口尺寸,可缩短保压补料时间,降低浇口凝封时模内压力,从而降低取向应力.但过小的浇口将导致充模时间延长,造成制品缺料.②浇口的位置浇口的位置决定厂塑料熔体在模腔内的流动情况,流动距离和流动方向..当浇口设在制品壁厚最大部位时,可适当降低注射压力,保压压力及保压时间,有利于降低取向应力.当浇口设在薄壁部位时,宜适当增加浇口处的壁厚,以降低浇口附近的取向应力.熔体在模腔内流动距离越长,产生取向应力的几率越大.为此,对于壁厚,长流程且面积较大的塑料件,应适当分布多个浇口,能有效地降低取向应力,防止翘曲变形.另外,由于浇口附近为内.应力多发地带,可在浇口附近设汁成护耳式浇日,使内应力产生在护耳中,脱模后切除内应力较大的护耳,可降低塑料制品内的内应力.③流道的设计设计短而粗的流道,可减小熔体的压力损失和温度降,相应降低注射压力和冷却速度,从而降低取向应力和冷却压力.④冷却系统的设计冷却水道的分布要合理,使浇口附近,远离浇口区,壁厚处,壁薄处都得到均匀且缓慢的冷却,从而降低内应力,⑤顶出系统的设计要设计适当的脱模锥度,较高的型芯光洁度和较大面积的顶出部位,以防止强行脱模产生脱模应力.检查塑料件的应力的方法主要是溶剂浸渍法.用冰醋酸浸30s,晾干,发白处即是应力集中处.应力大时塑料会开裂,裂纹越多表示应力越大.也可以浸2rain,裂纹更深更明显.可以用甲乙酮和丙酮1:1的混合液浸15s,来代替冰醋酸浸渍.消除应力的方法有加热法,即在65～70℃下烘4h.小件可以用25%的丙酮水溶液浸泡30rain来消除应力.应力太大时,这两种方法均无效,零件不能电镀。

金属加工热应力产生原因及防治与消除办法

金属加工热应力产生原因及防治与消除办法金属加工过程中，经过锻造、轧制、拉伸等变形处理，会产生热应力。

热应力是由于材料的温度分布不均匀，导致不同部分的线膨胀系数不同而引起的。

热应力的产生会对金属件的性能和形状稳定性产生不利影响，甚至导致裂纹、变形等问题。

因此，热应力的防治和消除对于金属加工的质量和效率具有重要意义。

热应力的产生原因主要有以下几个方面：1.温度梯度：材料在加工过程中由于各部分的温度不同，导致热应力的产生。

特别是在金属加工中，由于温度的快速升降，温度梯度较大，热应力产生的可能性也更高。

2.断裂表面的形状和尺寸：金属件的形状和尺寸对热应力的产生有很大影响。

具有突变形状和较大尺寸差异的金属件，容易产生较大的热应力。

3.熔化和凝固的温度：金属材料的熔化和凝固温度对热应力的产生也具有重要影响。

熔化温度较高的材料，在加工过程中产生的热应力较小。

为了防治和消除热应力，可以采取以下办法：1.控制加工温度：合理控制加工温度可以减少热应力的产生。

可以通过降低材料的加工温度、减少加工速度等方式来实现。

同时，合理的预热和保温措施也能够减少热应力的产生。

2.优化材料性能和结构：选择合适的金属材料，并通过热处理、调整化学成分等方法来提高材料的力学性能和热稳定性，减少热应力的产生。

3.合理设计零件形状和几何尺寸：避免过于复杂的形状和尺寸差异，减少热应力的产生。

可以优化零件的设计，采用圆角、平滑过渡等方法来减小热应力。

4.施加预应力：通过施加适当的预应力，可以抵消热应力的作用，减少热应力对材料的影响。

5.加工工艺控制：优化加工工艺，减少温度梯度，降低热应力的产生。

可以采取预热、后续热处理等措施来控制加工过程中的温度梯度。

总之，热应力的防治和消除需要从材料选型、加工工艺设计、材料结构优化等多个方面进行综合考虑。

只有在加工过程中合理控制温度、优化材料和结构设计、施加适当的预应力等措施的综合应用下，才能最大限度地减少热应力的产生，提高金属加工的质量和效率。

内应力的产生及消除方法

内应力得产生及消除ﻫ所谓应力，就是指单位面积里物体所受得力,它强调得就是物体内部得受力状况；一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力得应力；物体在不受外力作用得情况下，内部固有得应力叫内应力，它就是由于物体内部各部分发生不均匀得塑性变形而产生得、按照内应力作用得范围，可将它分为三类:（一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成得宏观范围内得内应力;（二)第二类内应力(微观内应力）,即物体得各晶粒或亚晶粒（自然界中,绝大多数固体物质都就是晶体)之间不均匀得变形而产生得晶粒或亚晶粒间得内应力;(三）第三类内应力（晶格畸变应力)，即由于晶格畸变，使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成得内应力，它就是变形物体(被破坏物体)中最主要得内应力、塑料内应力就是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链得取向与冷却收缩等因素而响而产生得一种内在应力、内应力得实质为大分子链在熔融加工过程中形成得不平衡构象，这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应得平衡构象,这种不平衡构象得实质为一种可逆得高弹形变,而冻结得高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中，在适宜得条件下,这种被迫得不稳定得构象将向自由得稳定得构象转化,位能转变为动能而释放、当大分子链间得作用力与相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏，塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象、ﻫ几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其就是塑料注射制品得内应力更为明显、内应力得存在不仅使塑料制品在贮存与使用过程中出现翘曲变形与开裂，也影响塑料制品得力学性能,光学性能,电学性能及外观质量、为此,必须找出内应力产生得原因及消除内应力得办法，最大程度地降低塑料制品内部得应力，并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布，避免产生应力集中现象，从而改善塑料制品得力学１热学等性能、塑料内应力产生得原因ﻫ产生内应力得原因有很多，如塑料熔体在加工过程中受到较强得剪切作用,加工中存在得取向与结晶作用，熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致，熔体塑化不均匀，制品脱模困难等，都会引发内应力得产生、依引起内应力得原因不同，可将内应力分成如下几类、ﻫ（１）取向内应力ﻫ取向内应力就是塑料熔体在流动充模与保压补料过程中，大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生得一种内应力、取向应力产生得具体过程为：*近流道壁得熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高，从一而使熔体在型腔中心层流速远高于表层流速，导致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向得取向、取向得大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛得可逆高弹形变,所以说取向应力就就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象得内力、用热处理得方法，可降低或消除塑料制品内得取向应力、ﻫ塑料制品得取向内应力分布为从制品得表层到内层越来越小,并呈抛物线变化、2(ﻫ）冷却内应力ﻫ冷却内应力就是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产生得一种内应力、尤其就是对厚壁塑料制品，塑料制品得外层首先冷却凝固收缩，其内层可能还就是热熔体，这徉芯层就会限制表层得收缩，导致芯层处于压应力状态,而表层处于拉应力状态、ﻫ塑料制品冷却内应力得分布为从制品得表层到内层越来越大,并也呈抛物线变化、、ﻫ另外，带金属嵌件得塑料制品，由于金属与塑料得热胀系数相差较大,容易形成收缩不一均匀得内应力、ﻫ除上述两种主要内应力外，还有以下几种内应力:对于结晶塑料制品而言，其制品内部各部位得结晶结构与结晶度不同也会产生内应力、另外还有构型内应力及脱模内应力等,只就是其内应力听占比重都很小、ﻫ影响塑料内应力产生得因素（1)分子链得刚性分子链刚性越大，熔体粘度越高,聚合物分子链活动性差,因而对于发生得可逆高弹形变恢复性差,易产生残余内应力口例如,一些分子链中含有苯环得聚合物,如PC，ＰPO，PPS等,其相应制品得内应力偏大、（2)分子链得极性一分子链得极性越大，分子间相互吸引得作用力越大，从而使分子间相互移动困难增大，恢复可逆弹性形变得程度减小，导致残余内应力大、例如,一些分子链中含有羰基，酯基,睛基等极性基团得塑料品种,其相应制品得内应力较大、（3)取代基团得位阻效应大分子侧基取代基团得体积越大,则妨碍大分子链自由运动导致残余内应力加大、例如,聚苯乙烯取代基团得苯基体积较大，因而聚苯乙烯制品得内应力较大、几种常见聚合物得内应力大小顺序如下：ﻫＰPＯ>PSF＞ＰC〉ABS>PＡ６＞PＰ＞HDPE塑料内应力得降低与分散(1)原料配方设计1）选取分子量大,分子量分布窄得树脂聚合物分子量越大,大分子链间作用力与缠结程度增加,其制品抗应力开裂能力较强;聚合物分子量分布越宽，其中低分子量成分越大，容易首先形成微观撕裂,造成应力集中,便制品开裂、ﻫ2)选取杂质含量低得树脂聚合物内得杂质即就是应力得集中体，又会降低塑料得原有强度，应将杂质含量减少到最低程度、ﻫ3）共混改性易出现应力开裂得树脂与适宜得其它树脂共混，可降低内应力得存在程度、ﻫ例如,在ＰＣ中混入适量PS，PS呈近似珠粒状分散于PC连续相中，可使内应力沿球面分散缓解并阻止裂纹扩展，从而达到降低内应力得目得、再如，在ＰC中混入适量PE ，ＰＥ球粒外沿可形成封闭得空化区,也可适当降低内应力、4ﻫ)增强改性ﻫ用增强纤维进行增强改性,可以降低制品得内应力，这就是因为纤维缠结了很多大分子链,从而提高应力开裂能力、例如,30%GＦPC得耐应力开裂能力比纯PC提高6倍之多、ﻫ5）成核改性ﻫ在结晶性塑料中加入适宜得成核剂,可以在其制品中形成许多小得球晶，使内应力降低并得到分散、2(ﻫ）成型加工条件得控制在塑料制品得成型过程中,凡就是能减小制品中聚合物分子取向得成型因素都能够降低取向应力;凡就是能使制品中聚合物均匀冷却得工艺条件都能降低冷却内应力;凡有助于塑料制品脱模得加工方法都有利于降低脱模内应力、对内应力影响较大得加工条件主要有如下几种、①料筒温度ﻫ较高得料筒温度有利于取向应力得降低,这就是因为在较高得料筒温度，熔体塑化均匀，粘度下降,流动性增加，在熔体充满型腔过程中,分子取向作用小,因而取向应力较小、而在较低料筒温度下，熔体粘度较高,充模过程中分子取向较多，冷却定型后残余内应力则较大、但就是，料筒温度太高也不好，太高容易造成冷却不充分，脱模时易造成变形,虽然取向应力减小，但冷却应力与脱模应力反而增大、②模具温度ﻫ模具温度得高低对取向内应力与冷却内应力得影响都很大、一方面，模具温度过低,会造成冷却加快,易使冷却不均匀而引起收缩上得较大差异，从而增大冷却内应力；另一方面，模具温度过低，熔体进入模其后，温度下降加快，熔体粘度增加迅速,造成在高粘度下充模，形成取向应力得程度明显加大、ﻫ模温对塑料结晶影响很大,模温越高，越有利于晶粒堆砌紧密,晶体内部得缺陷减小或消除,从而减少内应力、ﻫ另外,对于不同厚度塑料制品，其模温要求不同、对于厚壁制品其模温要适当高一些、以PC为例，其内应力大小与模具温度得关系如表5-5所示、ﻫ③注射压力注射压力高，熔体充模过程中所受剪切作用力大，产生取向应力得机会也较大、因此,为了降低取向应力与消除脱模应力,应适当降低注射压力、、以PＣ为例，其内应力大小与注射压力得关系如表5-6所示、、ﻫ④保压压力保压压力对塑料制品内应力得影响大于注射压力得影响、在保压阶段,随着熔体温度得降低，熔体粘度迅速增加,此时若施以高压,必然导致分子链得强迫取向，从而形成更大得取向应力、⑤注射速度ﻫ注射速度越快，越容易造成分子链得取向程度增加，从而引起更大得取向应力、但注射速度过低,塑料熔体进入模腔后,可能先后分层而形成熔化痕，产生应力集中线，易产生应力开裂、所以注射速度以适中为宜、最好采用变速注射,在速度逐渐减小下结束充模、⑥保压时间ﻫ保压时间越长，会增大塑料熔体得剪切作用,从而产生更大得弹性形变，冻结更多得取向应力、所以,取向应力随保压时间延长与补料量增加而显著增大、⑦开模残余压力ﻫ应适当调整注射压力与保压时间,使开模时模内得残余压力接近于大气压力，从而避免产生更大得脱模内应力、(3）塑料制品得热处理ﻫ塑料制品得热处理就是指将成型制品在一定温度下停留一段时间而消除内应力得方法、热处理就是消除塑料制品内取向应力得最好方法、ﻫ对于高聚物分子链得刚性较大，玻璃化温度较高得注塑件；对壁厚较大与带金属嵌件得制件；对使用温度范围较宽与尺寸精度要求较高得制件；时内应力较大而又不易自消得制件以及经过机械加工得制件都必须进行热处理、对制件进行热处理，可以使高聚物分子由不平衡构象向平衡构象转变，使强迫冻结得处于不稳定得高弹形变获得能量而进行热松弛，从而降低或基本消除内应力、常采用得热处理温度高于制件使用温度1０~20℃或低于热变形温度5~10℃、热处理时间取决于塑料种类，制件厚度,热处理温度与注塑条件、一般厚度得制件，热处理1～２小时即可,随着制件厚度增大，热处理时间应适当延长、提高热处理温度与延长热处理时间具有相似得效果,但温度得效果更明显些、ﻫ热处理方法就是将制件放入水，甘油,矿物油，乙二醇与液体石蜡等液体介质中，或放入空气循环烘箱中加热到指定温度，并在该温度下停留一定时间，然后缓慢冷却到室温、实验表明,脱模后得制件立即进行热处理，对降低内应力,改善制件性能得效果更明显、此外，提高模具温度,延长制件在模内冷却时间，脱模后进行保温处理都有类似热处理得作用、尽管热处理就是降低制件内应力得有效办法之一,但热处理通常只能将内应力降低到制件使用条件允许得范围，很难完全消除内应力、对ＰC制件进行较长时间得热处理时,ＰC分子链有可能进行有序得重排，甚至结晶，从而降低冲击韧性，使缺口冲击强度降低、因而，不应把热处理作为降低制件内应力得唯一措施、(4）塑料制品得设计①塑料制品得形状与尺寸在具体设计塑料制品时,为了有效地分散内应力,应遵循这样得原则:制品外形应尽可能保持连续性，避免锐角，直角，缺口及突然扩大或缩小、ﻫ对于塑料制品得边缘处应设计成圆角,其中内圆角半径应大于相邻两壁中薄者厚度得7０％以上;外圆角半径则根据制品形状而确定、对于壁厚相差较大得部位，因冷却速度不同，易产生冷却内应力及取向内应力、因此,应设计成壁厚尽可能均匀得制件，如必须壁厚不均匀,则要进行壁厚差异得渐变过渡、ﻫ②合理设计金属嵌件ﻫ塑料与金属得热膨胀系数相差5～10倍,因而带金属嵌件得塑料制品在冷却时,两者形成得收缩程度不同,因塑料得收缩比较大而紧紧抱住金属嵌件，在嵌件周围得塑料内层受压应力,而外层受拉应力作用,产生应力集中现象、在具体设汁嵌件时，应注意如下几点，以帮助减小或消除内应力、ａ、尽可能选择塑料件作为嵌件、ｂ、尽可能选择与塑料热膨胀系数相差小得金属材料做嵌件材料，如铝，铝合金及铜等、ﻫｃ、在金属嵌件上涂覆一层橡胶或聚氨酯弹性缓冲层，并保证成型时涂覆层不熔化，可降低两者收缩差、ﻫd、对金属嵌件进行表面脱脂化处理，可以防止油脂加速制品得应力开裂、ﻫｅ、金属嵌件进行适当得预热处理、f、金属嵌件周围塑料得厚度要充足、例如，嵌件外径为D，嵌件周围塑料厚度为ｈ,则对铝嵌件塑料厚度ｈ≥0、8D；对于铜嵌件，塑料厚度ｈ≥0、9 D、ﻫg、金属嵌件应设计成圆滑形状，最好带精致得滚花纹、③塑料制品上孔得设计ﻫ塑料制品上孔得形状,孔数及孔得位置都会对内应力集中程度产生很大得影响、ﻫ为避免应力开裂,切忌在塑料制品上开设棱形，矩形,方形或多边形孔、应尽可能开设圆形孔，其中椭圆形孔得效果最好,并应使椭圆形孔得长轴平行于外力作用方向、如开设圆孔，可增开等直径得工艺圆孔，并使相邻两圆孔得中心连接线平行于外力作用方向,这样可以取得与椭圆孔相似得效果;还有一种方法,即在圆孔周围开设对称得槽孔，以分散内应力、（５）塑料模具得设计在设计塑料模具时，浇注系统与冷却系统对塑料制品得内应力影响较大，在具体设计时应注意如下几点、①浇口尺寸ﻫ过大得浇口将需要较长得保压补料时间，在降温过程中得补料流动必定会冻结更多得取向应力,尤其就是在补填冷料时,将给浇口附近造成很大得内应力、ﻫ适当缩小浇口尺寸,可缩短保压补料时间，降低浇口凝封时模内压力,从而降低取向应力、但过小得浇口将导致充模时间延长,造成制品缺料、ﻫ②浇口得位置浇口得位置决定厂塑料熔体在模腔内得流动情况，流动距离与流动方向、、当浇口设在制品壁厚最大部位时，可适当降低注射压力，保压压力及保压时间,有利于降低取向应力、当浇口设在薄壁部位时,宜适当增加浇口处得壁厚，以降低浇口附近得取向应力、熔体在模腔内流动距离越长,产生取向应力得几率越大、为此，对于壁厚,长流程且面积较大得塑料件，应适当分布多个浇口，能有效地降低取向应力，防止翘曲变形、ﻫ另外，由于浇口附近为内、应力多发地带,可在浇口附近设汁成护耳式浇日,使内应力产生在护耳中,脱模后切除内应力较大得护耳，可降低塑料制品内得内应力、③流道得设计ﻫ设计短而粗得流道,可减小熔体得压力损失与温度降,相应降低注射压力与冷却速度，从而降低取向应力与冷却压力、ﻫ④冷却系统得设计冷却水道得分布要合理,使浇口附近，远离浇口区，壁厚处,壁薄处都得到均匀且缓慢得冷却，从而降低内应力，ﻫ⑤顶出系统得设计要设计适当得脱模锥度，较高得型芯光洁度与较大面积得顶出部位，以防止强行脱模产生脱模应力、ﻫ检查塑料件得应力得方法主要就是溶剂浸渍法、用冰醋酸浸30s，晾干，发白处即就是应力集中处、应力大时塑料会开裂,裂纹越多表示应力越大、也可以浸2rａin,裂纹更深更明显、ﻫ可以用甲乙酮与丙酮１:1得混合液浸１5s,来代替冰醋酸浸渍、ﻫ消除应力得方法有加热法，即在65～7０℃下烘4ｈ、小件可以用25%得丙酮水溶液浸泡30raｉn来消除应力、应力太大时,这两种方法均无效,零件不能电镀。

浅谈钣金应力的产生及消除

浅谈钣金应力的产生及消除一、概述汽车钣金是针对汽车车身碰撞所产生的大小损伤实行的修复工作。

汽车钣金在车身拉伸修复、焊接时会产生钣金应力，导致汽车受损部分变形及断裂，这是钣金工工作中经常遇到的棘手问题，如何及时消除钣金应力，恢复车身原始数据、恢复车身原来形状和原来状态是钣金工始终探讨的课题之一。

二、汽车钣金应力的产生及原因（1）汽车钣金应力蕴藏于原材料之中金属材料的力学性能指出：内应力存在于原材料中，它是由于金属内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。

对于用热/冷轧钢板制作新型轿车车身来说，一般厚度在0.6 毫米～2.0 毫米。

有耐腐蚀要求，冷轧钢板通过退火处理后而成型的，冷轧钢板其轧制过程中温度逐渐退却消失，但是温度退却极不平衡，即使同一张钢板部分或局部的温度冷却时间也是不相同的，金属内部存在的应力也就不同了。

由此可见，内应力存在于原材料之中。

（2）残余应力伴随着工艺过程中残余应力主要指汽车钣金车身生产过程中，如剪切、弯曲、冲压、切削、铆接等冷作工艺的外力造成永久变形的应力；焊接时，焊接处热源产生的热循环、局部加热过程焊接后变形的应力。

（3）汽车意外事故引起的变形应力汽车车身碰撞、过载等非正常外力引起的车身变形，变形后比先前具有更高的硬度，因为受外部撞击力作用时，钢板的金属晶粒发生变化同时产生应力，并发生加工硬化。

也是汽车钣金应力产生的原因。

综上所述，积累变形和各种应力叠加的共同作用构成了汽车钣金应力产生的主要原因。

三、汽车车身修复及需要解决的两个问题在汽车受各种外力（碰撞、超负荷、疲劳等）作用其车身会产生变形和断裂，这种因不同原因造成的变形，都必须进行矫正，以消除变形或将其限制在规定的范围以内。

按矫正时力的来源和性质分手工矫正、机械矫正、火焰矫正等。

手工矫正利用简单工具操作，使金属纤维短的部位拉长，达到矫正目的。

效率低，劳动强度大，仅适用于对变形部位小范围的矫正。

对于变形部位尺寸较大的工件，则采用专用机械进行矫正。

焊接应力产生的原因及处理方法

采用大型燃油退火炉，进行焊后退火处理。采用多点加热、多点温度控制方式，温控采用热电偶自动控制仪表控制加热，使炉内各部温度均匀的控制在退火温度，保证工件的退火，同时能去除焊接过程中渗入焊缝中的H原子，消除了焊接件的氢脆。
在冷热加工过程中，产生残余应力，高者在屈服极限附近。构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用；如降低构件的实际强度，降低疲劳极限，造成应力腐蚀和脆性断裂。并且由于残余应力的松弛，使零件产生翘曲，大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低构件的残余应力，是十分必要的。
焊后消除应力处理：
1、整体热处理：消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度，保温20~40h，可基本消除全部残余应力。
另外还有爆炸消除应力。
2、局部热处理：大型焊接结构，受加热炉的限制或要求不高时采用这种方法。可采用火焰、红外、电阻、感应等加热方式，应保持均匀加热并具有一定的加热宽度。低合金高强钢，一般在焊缝两侧各100~200mm。
（2）对结构刚度的影响：焊接残余应力降低结构的刚度。
（3）对受压构件承载力的影响：焊接残余应力降低受压构件的承载力。
（4）对低温冷脆的影响：增加钢材在低温下的脆断倾向。
（5）对疲劳强度的影响：焊接残余应力对结构的疲劳强度有明显不利影响。
焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。
热时效（TSR）是将构件由室温（或不高于150℃）缓慢、均匀加热至550℃左右，保温4~8小时，再严格控制降温速度至150℃以下出炉，达到消除残余应力的目的，可以保证加工精度和防止裂纹产生。
振动时效（VSR）又称振动消除应力法，是将工件（包括铸件、锻件、焊接构件等）在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理，以振动的形式给工件施加附加应力，当附加应力与残余应力叠加后，达到或超过材料的屈服极限时，工件发生微观或宏观塑性变形，从而降低和均化工件内的残余应力，使尺寸精度获得稳定的一种方法。这种工艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。

金属加工热应力产生原因及防治与消除办法

．热应力的形成由于铸件各部分冷却速度不同，以致在同一时期铸件各部分收缩不一致而引起。

2. 热应力形成规律：铸件的厚壁或心部受拉应力，薄壁或表层受压应力。

3．减小应力的措施在铸造工艺上采取“同时凝固原则”，尽量减小铸件各部位间的温度差，使铸件各部位同时冷却凝固。

将铸件加热到550~650℃之间保温，进行去应力退火可消除残余内应力。

热应力产生情况：铸件厚薄不同产生热应力。

厚（粗）拉应力，厚薄相差越大，热应力越大。

厚大断面的铸件冷却后，外层存在压应力（冷却快），心部是拉应力（冷慢）。

固态线收缩越大，热应力越大。

三个阶段变化：高温段：均匀塑变(粗\细均为塑性变形)中温阶段：细(外,先冷)弹性变形，粗(后冷)塑性变形,弹性变形可以被塑性变形抵消一部分. 低温段：均是弹性变形(温度不同,变形量不一致),导致残余应力的产生.结果：残余应力的分布情况:细(先冷)的最后被压缩，粗的(后冷)被拉伸残余应力的处理方法：自然时效方法和人工时效方法(包括热处理时效、敲击时效、振动时效、超声冲击时效、爆炸时效)1、自然时效——适合：热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力) 冷应力(机械加工过程中产生的残余应力) 焊接应力(焊接过程中产生的应力)自然时效是最古老的时效方法。

它是把构件露天放置于室外，依靠大自然的力量，经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变化，给构件多次造成反复的温度应力。

再温度应力形成的过载下，促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。

自然时效降低的残余应力不大，但对工件尺寸稳定性很好，原因是工件经过长时间的放置，石墨尖端及其他线缺陷尖端附近产生应力集中，发生了塑性变形，松弛了应力，同时也强化了这部分基体，于是该处的松弛刚度也提高了，增加了这部分材质的抗变形能力，自然时效降低了少量残余应力，却提高了构件的松弛刚度，对构件的尺寸稳定性较好，方法简单易行，但生产周期长.占用场地大，不易管理，不能及时发现构件内的缺陷，已逐渐被淘汰。

残余应力的产生及消除

剩余应力的产生、释放与测量一、剩余应力的产生产生剩余应力的原因归结为三类：一是不均匀的塑性变形;二是不均匀的温度变化；三是不均匀的相变。

根据产生剩余应力机理的不同，可将其分为热应力和组织应力，车轴热处理后的剩余应力是热应力与组织应力的综合作用结果。

由于构件、外部温度不均，引起材料的收缩与膨胀而产生的应力称为“热应力〞。

热应力是由于快速冷却时工件截面温差造成的，淬火冷却速度与工件截面尺寸共同决定了热应力的大小。

在一样冷却介质的情况下，淬火加热温度越高、截面尺寸越大、钢材热导率和线膨胀系数越大，均能导致淬火件外温差增大，热应力越大。

而加工过程中，由工件外组织转变的时刻不同多引起的应力成为“组织应力〞。

淬火时，表层材料先于部开场马氏体的相变，并引起体积膨胀，由于表层的体积膨胀受到未转变的心部的牵制，于是在试样表层产生压应力，心部产生拉应力。

随着冷却的进展，心部体积膨胀有收到表层的阻碍。

随着心部马氏体相变的体积效应逐渐增大，在某个瞬间组织应力状态暂时为零后，式样的组织应力发生反向，最终形成表层为拉应力而心部为压应力的应力状态。

组织应力大小与钢的含碳量、淬火件尺寸、在马氏体转变温度围的冷却速度、钢的导热性及淬透性、加热温度、保温时间等因素有关。

二、剩余应力的释放针对工件的具体服役条件，采取一定的工艺措施，消除或降低对其使用性能不利的剩余拉应力，有时还可以引入有益的剩余压应力分布，这就是剩余应力的调整问题。

通常调整剩余应力的方法有：①自然时效把工件置于室外，经气候、温度的反复变化，在反复温度应力作用下，使剩余应力松弛、尺寸精度获得稳定。

一般认为，经过一年自然时效的工件，剩余应力仅下降2%～10%，但工件的松弛刚度得到了较提高，因而工件的尺寸稳定性很好。

但由于时效时间过长，一般不采用。

②热时效热时效是传统的时效方法，利用热处理中的退火技术，将工件加热到500～650℃进展较长时间的保温后再缓慢冷却至室温。

在热作用下通过原子扩散及塑性变形使应力消除。

焊接应力产生原因及去应力方法

焊接应力产生原因及去应力方法摘要：焊接从本质上来说是一种融化和再凝固的工艺过程，因凝固时间不同，导致先后凝固部分相互作用而产生了内应力。

这种内应力再焊接制造过程中往往带来的都是不好的质量结果，所以我们需要分析其产生原因，针对性采取措施减少焊接应力以及消除焊接应力。

关键词：焊接应力；去应力引言焊接应力即是在焊接结构时由于焊接而产生的内应力，它可以依据产生作用的时间被分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。

所谓焊接瞬时应力是指在焊接的过程中某一个焊接瞬时产生的焊接应力，它是会跟着时间的变化而发生变化的，而在焊接之后，某一个受到焊接的焊件内还残留的焊接应力被称为焊接残余应力。

1 产生焊接残余应力的原因之所以会产生焊接残余应力，主要是由于焊件在焊接的过程中所受到的加热是不均匀的。

按照焊接残余应力的发生来源，可将焊接残余应力分为直接应力、间接应力和组织应力三种。

直接的焊接应力是焊接残余应力所产生的最主要的原因，它是受到不均匀的加热和冷却之后所产生的，根据加热和冷却时的温度梯度而发生变化。

间接的焊接应力则是焊件由于焊前的加工状况造成的应力。

焊件在受到轧制和拉拔时会产生一定的残余应力。

间接的残余应力如果在某一种场合下叠加到焊接的残余应力上去，焊件受到焊接发生变形，也会将其影响附加到焊接残余应力上去。

而且，焊件一旦受到外来的某一种约束，产生相应的附加应力，也属于间接应力的范畴。

组织应力也就是由相变造成的比容变化而产生的应力，它的产生是由于焊件的组织发生了变化。

虽说组织应力会由于含碳量和材料其他成分的不同而产生差异，但我们一般都会将其所产生的影响进行分析研究。

2 减少焊接应力的措施焊接是产生焊接残余应力的根本原因，减少焊缝数量和尺寸能有效减少焊接量，通过控制焊接量可有效减少应力。

在同等焊接强度下，焊缝尺寸较小的，其焊接残余应力较小。

应尽量避免多条焊缝在同一部位集中，焊缝距离过近时，焊缝间会产生耦合，形成复杂残余应力场，焊缝间距离一般应大于3倍板厚且不小于100mm。

内应力的产生及消除方法

内应力的产生及消除方法内应力是指物体内部各部分之间以及各个分子之间产生的相互作用力。

内应力的产生主要是由于物体的形状变化或外部作用力的影响，而内应力的消除可以通过物体的形状恢复或有效地去除外部作用力来实现。

下面将详细介绍内应力的产生及消除方法。

一、内应力的产生1.形状变化：当物体的形状发生变化时，内部各部分之间的相互作用力会发生变化，产生内应力。

例如，当拉伸金属丝时，金属丝内部的晶格结构发生变形，使金属丝受到拉伸内应力。

2.外部作用力：当物体受到外部作用力时，外部作用力在物体内部传递，使内部各部分之间产生相互作用力，产生内应力。

例如，当压缩弹簧时，弹簧内部的分子间相互作用力增大，产生压缩内应力。

3.温度变化：当物体受到温度变化时，物体的形状会产生变化，分子之间的相互作用力也会发生变化，从而产生内应力。

例如，当金属材料受到高温热膨胀时，内部分子间的相互作用力会增大，产生热膨胀内应力。

二、内应力的消除方法1.形状恢复：通过改变物体的形状，使内部各部分之间的相互作用力恢复到原始状态，从而消除内应力。

例如，当金属材料受到变形时，可以通过加工、锻造等方法来恢复其原始形状并消除内应力。

2.降低外部作用力：减小物体受到的外部作用力，从而减小内部各部分之间的相互作用力，进而消除内应力。

例如，当弹簧受到压缩时，可以减小外部作用力来消除内应力。

3.控制温度变化：通过控制物体所处的温度，使其形状保持稳定，从而减小内应力。

例如，在制造金属制品时，可以控制金属材料的加热和冷却过程，以避免或减小温度变化引起的内应力。

4.应力放松：通过在物体上施加一个与内应力相反方向的应力来消除内应力。

例如，当金属材料受到弯曲后，可以施加相反方向的拉伸力来消除内应力。

5.材料选择：选择具有较小内应力的材料来制造物体，从而减小内应力的产生。

例如，选择材料的热膨胀系数较小的特性，可以减小温度变化引起的内应力。

综上所述，内应力的产生主要是由于物体的形状变化或外部作用力的影响。

焊接应力产生的原因及处理方法

焊接应力产生的原因及处理方法焊接是一种常见的金属连接方法，常用于制造业和修复工程中。

然而，焊接过程中产生的焊接应力却是一个常见的问题，可能导致焊接结构的变形、开裂甚至破坏。

了解和处理焊接应力是非常重要的。

一、焊接应力的原因1. 温度梯度引起的收缩应力：焊接过程中，焊接区域会受到短时间内的高温冲击，而周围区域的金属温度则较低。

这样的温度梯度将导致焊接区域产生热收缩，而周围区域则保持相对稳定，从而引起焊接应力。

2. 相变引起的体积变化：在焊接过程中，金属的结构可能发生相变，如固态相变或晶体结构重排。

这些相变往往伴随着体积的变化，从而引起焊接区域的应力。

3. 材料匹配问题：如果焊接材料与基材存在差异，如化学成分、热膨胀系数等方面的不匹配，焊接过程中可能会引起应力。

4. 焊接变形的限制：焊接过程中，由于局部加热和相变的影响，金属可能发生形状变化。

而焊接变形的限制，如约束或夹具，会阻碍焊接结构的自由变形，从而产生应力。

5. 焊接过程参数的选择：焊接过程中的工艺参数选择不当，例如焊接速度、电弧电流或电压等方面的选择错误，可能导致焊接区域过热或冷却不充分，进而产生焊接应力。

二、焊接应力的处理方法1. 预热和后热处理：预热焊接材料可以减少焊接区域的温度梯度，从而降低焊接应力的产生。

后热处理可以通过对焊接结构进行加热和冷却的控制，缓解或消除焊接应力。

2. 选择合适的焊接材料：选择合适的焊接材料，包括焊丝、焊条和填充材料，可以减少焊接区域与基材之间的差异，从而降低焊接应力。

3. 使用轻量化结构设计：在焊接结构的设计过程中，考虑减少焊接材料的使用量，避免产生不必要的焊接应力。

4. 控制焊接过程参数：通过合理选择焊接速度、电流、电压等参数，控制焊接过程的热输入和冷却速度，从而降低焊接应力的产生。

5. 合理约束和夹具设计：在焊接过程中，合理约束和夹具的设计可以防止过大的焊接变形，减少焊接应力的产生。

三、对焊接应力的个人观点和理解焊接应力是焊接过程中的一个常见问题，对于确保焊接结构的长期稳定和性能的发挥至关重要。

线切割应力产生的原因及消除应力的方法

线切割产生应力变形的原因电火花线切割是制造冲裁凸模、凹模常用的加工方法，但是在加工过程中会出现模块变形的现象，它限制了线切割加工技术的广泛应用，特别是在精密微细加工中的推广使用。

其原因在于，工件在线切割加工前，模块经历了热加工、冷加工，产生了较大的残余应力，而残余应力是一个相对平衡的应力系统，当线切割去除大量的工件材料时，改变了表层、中间区域和部等诸层与层之间的应力场分布状态，随着电极丝切割轨迹的移动，残余应力不断转变为塑性功，其能量被释放出来，应力的平衡状态被破坏，内应力将重新分布，直至达到一个新的平衡。

在这个过程中，材料产生了变形，导致加工后的工件形状与切割轨迹不一致，破坏了加工精度，甚至使工件报废。

消除线切割产生的应力的方法1、研磨去掉白层。

用研磨的办法去掉表层20HRC的灰白层(即白层)后便进行装配使用。

这样做虽然可以去掉硬度低的白层，但没有改变线切割造成的应力区的应力状态。

2、回火处理。

在线切割后，研磨去零件表面的白层，再在160～180℃回火2h，则白层下面的高硬层可降低5～6HRC，线切割产生的热应力亦有所下降，但是由于回火时间短，热应力消除不彻底。

3、磨削加工。

线切割后磨削加工，可去掉低硬度的白层和高硬层，提高冲模寿命。

但磨削形状复杂的冲模必须采用价格昂贵的坐标磨床和光学曲线磨床，而这两种设备一般厂家都不具备，故推广困难。

4、喷丸处理后再低温回火。

喷丸处理受设备条件和冲模零件形状(内表面)限制，难以普遍应用。

以上方法只能解决部分问题，受各种原因的限制，往往效果并不理想，随着振动时效技术的发展，在线切割加工行业逐渐有了应用。

振动时效技术消除线切割应力或者变形的工艺措施如下：1.在线切割之前使用振动时效消除工件内部的残余应力，降低工件内部的应力水平，使其在切割过程中，即使产生了新的应力，叠加之后的数值仍然低于材料的屈服极限从而也不会有变形。

采用这种工艺对振动时效设备要求很高，希望能最大可能的消除残余应力，华云频谱谐波振动时效设备，消除应力的水平高达70%。

注塑件内应力的产生及解决对策

注塑件内应力的产生及解决对策注塑件内应力的产生是由于注塑过程中的热胀冷缩效应引起的。

具体而言，注塑过程中，塑料在高温下进入模具中，然后在冷却过程中，塑料会收缩并形成注塑件。

然而，由于注塑过程中塑料的不均匀收缩，以及与模具之间的附着力，注塑件内部会形成应力。

1.外观缺陷：注塑件可能会出现翘曲、扭曲、脱模或开缺等问题，从而影响其外观质量。

2.尺寸变化：由于应力会导致塑料变形，从而导致注塑件的尺寸变化。

3.力学性能下降：注塑件的内应力可能导致其力学性能下降，使得产品更容易断裂或失效。

以下是一些解决注塑件内应力的对策：1.优化模具设计：合理的模具设计可以减少内应力的产生。

例如，通过增加模具冷却通道和增加射胶点的数量和位置等方式，可以加快注塑件的冷却速度，减少应力的产生。

2.优化材料选择：选择合适的塑料材料也可以减少内应力的产生。

一些塑料材料具有更低的热胀冷缩系数，可以减少注塑件的收缩程度和应力水平。

3.控制注塑工艺参数：合理控制注塑工艺参数也可以减少内应力的产生。

例如，调整注射速度、保压时间和冷却时间等，可以减少塑料的不均匀收缩，并减少应力的产生。

4.使用预应力技术：预应力技术可以在注塑过程中施加一定的压力，以减小注塑件形成后的应力水平。

这可以通过在注塑模具上加装压力缸或在模具关闭之前施加辅助压力等方式实现。

5.热处理和退火：对于内应力较高的注塑件，可以通过热处理或退火等热处理方法，来减小或消除部分内应力。

总之，在注塑件生产中，必须重视注塑件内应力的产生和解决。

通过合理的模具设计、优化材料选择、控制工艺参数、使用预应力技术以及热处理和退火等方法，可以有效减少内应力的产生，并优化注塑件的性能和外观质量。

内应力的产生及消除

内应力的产生及消除所谓应力，是指单位面积里物体所受的力，它强调的是物体内部的受力状况；一般物体在受到外力作用下，其内部就会产生抵抗外力的应力；物体在不受外力作用的情况下，内部固有的应力叫内应力，它是由于物体内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。

按照内应力作用的范围，可将它分为三类：（一）第一类内应力（宏观内应力），即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力；（二）第二类内应力（微观内应力），即物体的各晶粒或亚晶粒（自然界中，绝大多数固体物质都是晶体）之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力；（三）第三类内应力（晶格畸变应力），即由于晶格畸变，使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的内应力，它是变形物体（被破坏物体）中最主要的内应力。

塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力。

内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象，这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象，这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变，而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中，在适宜的条件下，这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化，位能转变为动能而释放。

当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时，内应力平衡即遭到破坏，塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。

几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力，尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。

内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂，也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量。

为此，必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法，最大程度地降低塑料制品内部的应力，并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布，避免产生应力集中现象，从而改善塑料制品的力学1热学等性能。

塑料内应力产生的原因产生内应力的原因有很多，如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用，加工中存在的取向与结晶作用，熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致，熔体塑化不均匀，制品脱模困难等，都会引发内应力的产生。

阐明生长过程中应力产生与消除机制-概述说明以及解释

阐明生长过程中应力产生与消除机制-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分旨在探讨生长过程中的应力产生与消除机制，这是一个涉及生物学、心理学、环境学等多个领域的复杂话题。

在生长过程中，个体会面对来自内部和外部的各种压力，这些压力可能会对其生长发育产生影响。

了解应力的产生机制和有效消除方法，对于促进个体的健康成长至关重要。

因此，本文将深入探讨生长过程中应力的产生与消除机制，为应对各种挑战提供理论和实践指导。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分中，将概述生长过程中应力产生与消除的重要性，并说明本文的目的和结构。

正文部分将分为两个主要部分：生长过程中应力产生机制和生长过程中应力消除机制。

在生长过程中应力产生机制部分中，将探讨生理因素和外部环境因素对应力产生的影响。

而在生长过程中应力消除机制部分中，将详细介绍生理机制和行为机制对应力的消除作用。

最后，在结论部分中将总结应力产生与消除的机制，并讨论生长过程中应力管理的意义。

通过这样的结构，可以全面深入地探讨生长过程中应力产生与消除的机制，为应对生长过程中的应力提供理论支持和实践指导。

1.3 目的生长过程中的应力是一个普遍存在的现象，它可以来源于生理因素或外部环境因素，对植物、动物或人类的健康和生长发育都会产生影响。

本文的目的是探讨生长过程中应力的产生与消除机制，希望通过对这一过程的深入研究，能够更好地理解生物体在面对应力时的应对方式，为生长过程中的应力管理提供一定的借鉴和指导。

通过揭示应力产生和消除的机制，我们可以更好地帮助生物体适应各种环境和压力，促进其健康生长和发展，为生物学领域的研究和实践提供有益的参考。

2.正文2.1 生长过程中应力产生机制生长过程中的应力产生机制是一个复杂而多样的过程，主要可以分为生理因素和外部环境因素两大类。

2.1.1 生理因素产生的应力：在生长过程中，植物或动物体内的生理因素会对产生应力起到重要作用。

内应力的产生及消除方法

内应力的产生及消除方法所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体内部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,内部固有的应力叫内应力,它是由于物体内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。

按照内应力作用的范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的内应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的内应力。

塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力。

内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放。

当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。

几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。

内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能,光学性能,电学性能及外观质量。

为此,必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法,最大程度地降低塑料制品内部的应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学热学等性能。

塑料内应力产生的原因产生内应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力的产生。

内应力的产生及消除方法

内应力的产生及消除方法内应力（Internal stress）是指物体内部各部分之间存在的相互作用力引起的应力状态。

内应力的产生与消除方法有很多，下面我们将从不同的角度进行分析。

1.应力形成的原因：-外部载荷的作用：物体受到外部载荷的作用时，会产生内应力。

比如，将一根橡皮筋拉伸或扭曲，就会产生内部的应力。

-温度变化引起的热应力：当物体在温度变化过程中，不同部分的热胀冷缩系数不同，就会产生内应力。

比如，铁轨在夏天会出现膨胀，而在冬天会出现收缩，这就会产生内应力。

-材料变形引起的结构应力：当物体的构造发生变化时，比如材料的拉伸、挤压、弯曲等，就会产生内应力。

一般情况下，材料形变越大，其内应力越大。

2.内应力的消除方法：-增加材料的强度：制造材料时，可以采用强化处理等方法，增加其抗拉强度、硬度和韧性，从而减少通过力传递引起的内应力。

-采用功能材料：有些材料具有自愈合功能，如具有粘合性的材料，可以减少或消除内应力。

-控制材料的热处理过程：在材料加工的过程中，合理控制温度和冷却速度等参数，可以减少材料的热应力，并提高材料的稳定性。

-使用可调控的结构：采用可调控的结构设计，可以通过结构参数的调整来改变应力分布，从而降低局部的应力集中。

-合理设计构件形状：设计构件的形状时，应该尽量避免出现棱角、悬臂和尖突的结构，这样可以减少应力集中，从而减少内应力。

3.内应力的分析方法：-数值模拟分析：通过数学模型和计算机仿真，可以对材料的内应力进行数值模拟分析，从而找到应力的分布规律，并确定合理的消除应力的方法。

-压缩应力测试方法：利用压缩应力测试设备，可以对材料的内应力进行测试，从而确定合理的消除应力的方式。

-切割应力测试方法：通过在材料上进行切割应力测试，可以测量材料的内应力分布情况，进而找到消除应力的方法。

塑料内应力形成的原理消除方案及检测方法

塑料内应力形成的原理消除方案及检测方法塑料内应力是指在注塑成型过程中，由于温度梯度、冷却速度不均匀、收缩率不同等原因，使得注塑件内部产生了一定的应力。

这些应力可以始于注塑过程中的温度分布不均匀，也可以源于塑料材料的分子结构改变所引起。

当注塑件从模具中取出后，由于温度、应力、收缩等因素的影响，会导致塑料件发生变形、开裂、翘曲等问题。

消除方案：1.优化注塑工艺：通过合理调整注塑工艺参数，如料温、模温、注射速度、注射压力等，可以减少温度梯度和收缩率的差异，从而减小内应力的产生。

2.优化模具设计：采用合理的模具结构，如加入冷却系统、合理设置型腔、减小模具间隙等，可以提高注塑件的冷却速度和均匀性，从而减小内应力的产生。

3.选择合适的塑料材料：不同的塑料材料具有不同的分子结构和性质，选择合适的材料可以减少内应力的产生。

例如，使用低收缩率的塑料材料，可以减小收缩率差异，从而减少内应力。

4.后处理措施：采用后处理方法，如热处理、加工放松等，可以帮助减小塑料件内部的应力，改善其性能。

检测方法：1.光学显微镜观察法：使用光学显微镜观察注塑件表面的裂痕、气泡、疵点等缺陷，间接检测出内应力的存在。

2.射线衍射法：通过使用射线衍射技术，对注塑件进行射线照射后，观察衍射图案的变化，可以判断出注塑件中的应力分布情况。

3.室温拉伸试验法：对注塑件进行拉伸试验，在试验过程中观察和记录试样的变形情况，通过分析变形程度和变形形状，可以间接推断出注塑件中的内应力程度。

4.热膨胀法：测量注塑件在不同温度下的尺寸变化，通过分析尺寸变化规律，可以推断出注塑件中的内应力分布情况。

总结：塑料内应力是注塑件常见的质量问题之一，可以通过优化注塑工艺、模具设计、选择合适的材料和后处理措施来减小或消除内应力的产生。

同时，通过光学显微镜观察、射线衍射、室温拉伸试验和热膨胀等检测方法，可以对注塑件的内应力进行检测和分析。

残留应力的发生原因与解决方法

残留应力的发生原因与解决方法残留应力（residual stress）是指在物体内部出现的存在的应力。

这些应力可能是由于外部加载（如机械变形、热变形）或内部因素（如材料非均匀性、相变或相变消失）引起的。

残留应力对材料的物理和力学性能有着显著影响，因此了解残留应力的发生原因和解决方法对于确保产品质量、延长材料寿命以及保证安全至关重要。

1.加工变形：在材料的加工过程中，通常会涉及到冷加工、热加工或组合加工。

这些加工过程中，材料会发生塑性变形或热变形，从而导致残留应力的产生。

2.相变或相变消失：一些材料在加工或使用过程中会发生相变或相变消失，这一过程中会伴随着材料的体积变化，从而导致残留应力的生成。

3.高温冷却：在高温条件下制造或使用的材料，在冷却过程中由于不同部分的冷却速率不同，会导致残留应力的产生。

4.材料非均匀性：材料的组织结构或成分分布不均匀会导致局部性残留应力的产生。

对于残留应力的解决方法，可以采取以下几种措施：1.适当的材料选择和热处理：在材料设计和选材过程中，应考虑到材料的物理和化学性质，选择适合的材料和热处理方法，从而尽量减少残留应力的产生。

2.控制加工过程：在材料的加工过程中，应采取适当的措施，如合理选择加工方法、工艺参数和工艺流程，以减少材料的塑性变形或热变形，从而减小残留应力的产生。

3.应力释放和退火处理：对于已经产生的残留应力，可以通过应力释放或退火处理来减轻或消除这些应力。

应力释放是指在材料中引入一些切口或裂纹，以引发局部断裂来释放应力。

而退火处理则是通过加热材料使其达到临界温度，然后在合适的冷却速率下减小残留应力。

综上所述，残留应力的发生原因主要包括加工变形、相变或相变消失、高温冷却以及材料非均匀性等。

对于解决残留应力的方法，可以从材料选择和热处理、控制加工过程、应力释放和退火处理以及残留应力的测量和监测等方面进行考虑。

通过合理的方法和措施，可以减小或消除残留应力，从而提高材料的性能和使用寿命。

材料应力处理方案

材料应力处理方案引言材料的应力处理是指通过特定的加工和热处理等方法，对材料中存在的内应力进行调整和释放，以提高材料的机械性能和稳定性。

本文将介绍材料应力的产生原因、存在的问题以及相应的处理方案。

应力的产生原因材料在制造和加工过程中，常常会产生内源性应力。

这些内应力主要来源于以下几个方面：1.热应力：材料在热处理过程中由于温度变化导致体积变化，从而产生内应力。

2.塑性应力：材料的加工过程中，由于塑性变形引起的内应力。

3.冷却应力：材料在冷却过程中，由于温度梯度引起的内应力。

4.残余应力：材料在焊接、铸造等过程中，由于相变或相位转变引起的内应力。

5.力学应力：外加载荷作用于材料，导致材料内部产生应力。

应力存在的问题应力对材料的性能和稳定性有着重要的影响。

如果材料中存在过多的应力，将导致以下问题：1.引起材料的变形和破损。

2.减少材料的抗拉强度和抗压强度。

3.降低材料的耐腐蚀性能。

4.引起材料的开裂和断裂。

因此，对于材料中存在的应力，需要采取相应的处理方案，以减小或消除应力的影响。

应力处理方案1. 热处理热处理是一种常见的材料应力处理方法。

通过控制材料的加热和冷却过程，来调整和释放材料中的应力。

热处理常用的方法有以下几种：•退火：通过加热材料到一定温度，保持一定时间后，缓慢冷却到室温，以减小或消除应力，提高材料的塑性和韧性。

•规化：通过加热材料到一定温度，保持一定时间后，以适当速度冷却，以消除应力和改善材料的组织结构。

•淬火：通过迅速冷却材料，使其产生高强度和高硬度，以减小或消除残余应力。

•回火：在淬火后，将材料加热到一定温度，保持一定时间，再适当冷却，以减小强度和硬度，减小残余应力，提高韧性和延展性。

2. 机械加工机械加工是通过改变材料的形状和结构，来调整和释放材料中的应力。

常见的机械加工方法有以下几种：•等径磨削：通过磨削材料的表面，以消除表面的应力和改善表面质量。

•拉伸和压缩：通过施加拉力或压力，以引起材料的塑性变形，从而减小或消除应力。

焊接应力产生的原因及处理方法

焊接应力产生的原因及处理方法标题：焊接应力产生的原因及处理方法导语：在焊接工艺中，焊接应力是一种常见的问题，它可能导致构件变形、开裂等严重的质量问题。

为了更好地理解焊接应力的产生原因及处理方法，本文将从深度和广度两个方面对该主题进行全面评估，以期为读者提供有价值的信息和启示。

一、焊接应力的产生原因1. 材料热收缩差异：焊接过程中，材料因受热而膨胀，当冷却时会发生热收缩。

不同材料的热膨胀系数差异较大，导致在焊接过程中产生应力。

2. 相变引起的体积变化：某些材料在焊接过程中经历相变，如共晶反应或相变析出等，会导致体积的瞬间变化，从而引发焊接应力。

3. 焊接变形限制：焊接接头的几何形状和位置限制了焊接变形的释放途径，导致应力集中在焊接区域，进而产生焊接应力。

二、焊接应力的处理方法1. 控制焊接温度：控制焊接过程中的温度，使其在允许的范围内进行，以减少热膨胀引起的应力。

2. 优化焊接序列：在焊接过程中，按照从外围到内部、从低应力到高应力的顺序焊接，以减少焊接应力的积累和集中。

3. 热处理：对焊接后的构件进行适当的热处理，如回火、退火等，以减少焊接应力的残留。

4. 预应力：通过施加适当的拉力或压力，预先引入相反方向的应力，以抵消焊接应力。

5. 设计优化：在构件设计阶段就考虑焊接应力的问题，通过调整结构形状、选择合适的焊接方法等方式，减少应力的产生。

个人观点和理解：焊接应力是焊接过程中不可避免的问题，但我们可以通过合理的控制方法来减少其产生。

在我看来，焊接应力的处理是一项需要综合考虑材料、焊接工艺和结构设计等因素的任务。

只有在整个焊接过程中的每个环节都加以重视和精益求精，才能有效地减轻焊接应力对构件的影响。

总结：本文对焊接应力的产生原因进行了深入分析，并提出了一系列处理方法。

通过控制焊接温度、优化焊接序列、热处理、预应力和设计优化等措施，我们可以最大限度地降低焊接应力的影响，提高焊接质量。

在实际工程应用中，我们需要综合考虑各种因素，并选择合适的方法来应对焊接应力问题。